Carbon nanotubes (CNTs) gained impo

Carbon nanotubes (CNTs) gained importance in many applied
fields such as composites, conductive materials, sensors, drug
delivery vehicles and sorbents [1]. Widespread commercial
applications and use of CNTs has been linked to their production in
large-scale [2]. This may eventually lead to their introduction into
the environmental system. In recent years, studies on aggregation
and transportation of CNTs have been conducted to understand
their possible impact and fate in the environment [3–5]. Most of
studies have focused on biocompatibility of CNTs and very few
exploring the possibility of their biodegradation [6,7]. A few
reports suggest that biocompatibility of CNTs may be attributed
to the availability of functional groups on the side walls of nanotubes
[8–10]. However, enzymatic catalysis has shown to partially
degrade CNTs through biocatalytic oxidations [11–14].
Enzymes that are found to degrade CNTs are horseradish peroxidase
(HRP) [11,12,15,16] and neutrophil myeloperoxidase (nMPO)
in the presence of H2O2 [13].
It is imperative to explore the possibility of CNTs biodegradation
mainly by the action of microbes. Recent reports on biodegradation
of graphene oxide (GO) by bacteria and the extent to which
MWCNTs can be degraded by different bacteria, such as Burkholderia
kururiensis, Delftia acidovorans, and Stenotrophomonas maltophilia
are given more importance [17,18]. Bacterial community
is capable of degrading 14C-labeled MWCNTs into 14CO2 in the
presence of an external carbon source via co-metabolism. This
degradation required external carbon source involving cometabolism
and the cooperation of several microbial consortia
[18]. However, structural transformation in MWCNTs during the
bacterial degradation process is still unclear. Therefore, degradation
or biotransformation of carbon based NMs through different
microbial pathways needs to be explored. So far, there are no direct
studies reporting on possible biotransformation of CNTs through
nanomaterials (NMs) resistant living microorganisms. Natural soil
microbial flora requires evolutionary adaptation to the new manmade
carbon nanostructures. This can be achieved in the laboratory
at a relatively short time if soil bacteria are subjected to selective
and forced evolutionary adaptation process.
Here, we report on isolation of soil bacteria from goldsmith contaminated
site that are resistant to MWCNTs and identified as
Trabusiella guamensis which belongs to Enterobacteriaceae family
and resembles Salmonella subgroups. The T. guamensis finds niche
in a wide variety of environments including marine sediments, various
fish species, ocean water and spoiled foods [19,20]. The isolated
bacteria were enriched with MWCNTs to induce their
strong NMs resistance property. These NM resistant bacteria were
further utilized for studying bio-transformation of engineered
MWCNTs. Biochemical and physico-chemical methods were
employed to identify the pathways and mechanisms for biotransformation
of MWCNTs.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คาร์บอน (CNTs) ได้รับความสำคัญในการใช้เช่นคอมโพสิต วัสดุนำไฟฟ้า เซ็นเซอร์ ยาเสพติดยานพาหนะจัดส่งและ sorbents [1] พาณิชย์อย่างแพร่หลายการใช้งานและการใช้ CNTs มีการเชื่อมโยงกับการผลิตขนาดใหญ่ [2] ในที่สุดซึ่งอาจจะแนะนำตนเข้าสู่ระบบสิ่งแวดล้อม ในปี ศึกษาการรวมตัวและขนส่งของ CNTs ได้ดำเนินการทำความเข้าใจผลกระทบของพวกเขาและชะตากรรมในสิ่งแวดล้อม [3-5] ส่วนใหญ่ของศึกษาเน้น biocompatibility ของ CNTs และมากน้อยโอกาสของการย่อยสลายทางชีวภาพ [6, 7] นิดเดียวรายงานแนะนำว่า biocompatibility ของ CNTs อาจนำมาประกอบเพื่อความพร้อมของกลุ่ม functional บนผนังด้านข้างของ nanotubes[8-10] อย่างไรก็ตาม เอนไซม์เร่งปฏิกิริยาได้แสดงไปบางส่วนลด CNTs ผ่าน oxidations biocatalytic [11-14]เอนไซม์ที่พบการลดคุณภาพของ CNTs มีเด็ด ๆ ฮอส(HRP) [11,12,15,16] และ neutrophil myeloperoxidase (nMPO)ใน H2O2 [13]จึงต้องสำรวจความเป็นไปของ CNTs ย่อยสลายทางชีวภาพส่วนใหญ่ โดยการกระทำของจุลินทรีย์ รายงานล่าสุดในการย่อยสลายทางชีวภาพแกรฟีนออกไซด์ (GO) โดยแบคทีเรียและขอบเขตที่MWCNTs สามารถจะสลายตัว โดยเชื้อแบคทีเรียที่แตกต่างกัน เช่น Burkholderiakururiensis, Delftia acidovorans และ Stenotrophomonas maltophiliaจะให้ความสำคัญ [17,18] ชุมชนแบคทีเรียมีความสามารถในการลด MWCNTs ที่ 14C ป้ายเข้า 14CO2 ในการการปรากฏตัวของแหล่งคาร์บอนภายนอกที่ผ่านการเผาผลาญที่ร่วม นี้ย่อยสลายต้องใช้แหล่งคาร์บอนภายนอกที่เกี่ยวข้องกับ cometabolismและความร่วมมือของกลุ่มร่วมค้าจุลินทรีย์หลายระดับ[18] . อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างใน MWCNTs ในระหว่างการกระบวนการย่อยสลายแบคทีเรียเป็นยังไม่ชัดเจน ดังนั้น ย่อยสลายหรือเปลี่ยนรูปทางชีวภาพของคาร์บอน NMs ผ่านแตกต่างกันทางเดินที่จุลินทรีย์ต้องการที่จะสำรวจ ไกล มีไม่ตรงสามารถเปลี่ยนรูปทางชีวภาพของ CNTs ผ่านรายงานการศึกษาจุลินทรีย์ที่ทนนั่งเล่น nanomaterials (NMs) ดินธรรมชาติพืชจุลินทรีย์ต้องมีวิวัฒนาการปรับตัวใหม่ให้มนุษย์nanostructures คาร์บอน สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการในเวลาค่อนข้างสั้นถ้าแบคทีเรียดินอยู่ภายใต้การเลือกและกระบวนการบังคับให้วิวัฒนาการการปรับตัวที่นี่ เรารายงานการแยกเชื้อแบคทีเรียดินจากช่างทองปนเปื้อนเว็บไซต์ที่มีความทนทานต่อ MWCNTs และระบุเป็นGuamensis Trabusiella ซึ่งเป็นของครอบครัว Enterobacteriaceaeและมีลักษณะกลุ่มย่อย Salmonella T. guamensis พบโพรงในรูปแบบของตะกอนทะเล รวมทั้งสภาพแวดล้อมต่าง ๆพันธุ์ปลา น้ำทะเล และอาหารบูด [19,20] การแยกแบคทีเรียอุดมไป ด้วย MWCNTs เพื่อก่อให้เกิดของพวกเขาคุณสมบัติต้านทานแรง NMs แบคทีเรียเหล่านี้ทน NM ได้ใช้เพิ่มเติม สำหรับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของวิศวกรรมMWCNTs. Biochemical และดิออร์วิธีการใช้เพื่อระบุเส้นทางและการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพของ MWCNTs